研究課題
太陽光と風力を同時に利用するハイブリッドな再生エネルギー機器を研究開発した。これをウインドソーラータワーと名付けた。ウインドソーラータワーの発電には以下の二つのメカニズムの寄与がある。それぞれについて行った研究概要を示す。熱上昇風による発電：１）昨年度室内実験で発電を確認した2mタワーモデルを屋外へ設置した結果、発電可能な温度差が生じた。これをもとに10mタワーの屋外実験で発電が可能であることが予想できた。２）ロータ径1.4mの1kW定格（風速12m/s）の風車を搭載できるプロトタイプソーラータワーの建設と発電量評価を行った。タワー高さは10m、太陽光集熱部は10m四方。弱風で快晴の日のデータより日照によって温められた地表付近の空気温度とタワー上部付近の外気の温度差とタワー内風速の間に強い関連性が認められた。言い換えると温度差が高いとき発電量が大きくなり熱上昇風が有効に発電に寄与していることが確認できた。上空風の利用による効果：１）風洞実験でタワー上部を通過する風速に対して下部からの吸い込みによってどのくらい流れが誘導されるか速度を計測。その結果シリンダータワーでも誘導流れがタワー内に発生した。タワー形状をシリンダー型から4度の開き角を持つディフューザ型に変えることによってタワー内誘導風速が2倍以上になった。２）野外10mタワーで強風時の風車発電状態において回転数、発電量、誘導速度の関連性を調べた。曇りで地表近くの気温とタワー出口付近の気温に有意な差が見られない日のデータで上空風速とタワー内誘導風速の間に強い関連が見られた。すなわち熱上昇流が起きにくい状態で上空風の引き込み効果に比例して発電がおこなわれた。
26年度が最終年度であるため、記入しない。
「風レンズ技術とレンズ風車」の九州大学 風工学分野
すべて 2015 2014 2012 その他
すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)
Journal of Solar Energy Engineering
巻: Issue 3, Volume 137 ページ: 031009-1-8
10.1115/1.4029377
第23回風工学シンポジウム論文集
巻: 23 ページ: 109-114
Open Journal of Energy and Power Engineering
巻: 6 ページ: 362-370
10.4236/epe.2014.611031
Grand Renewable Energy 2014 Proceedings
巻: NO.O-Th-2-3 ページ: 1-4
http://www.riam.kyushu-u.ac.jp/windeng/index.php
